SE1130128A1 - Repeatable plasma generator and method therefore - Google Patents

Repeatable plasma generator and method therefore Download PDF

Info

Publication number
SE1130128A1
SE1130128A1 SE1130128A SE1130128A SE1130128A1 SE 1130128 A1 SE1130128 A1 SE 1130128A1 SE 1130128 A SE1130128 A SE 1130128A SE 1130128 A SE1130128 A SE 1130128A SE 1130128 A1 SE1130128 A1 SE 1130128A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
electrode
combustion chamber
plasma generator
ionizing
ionization
Prior art date
Application number
SE1130128A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE536256C2 (en
Inventor
Denny Aaberg
Original Assignee
Bae Systems Bofors Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bae Systems Bofors Ab filed Critical Bae Systems Bofors Ab
Priority to SE1130128A priority Critical patent/SE536256C2/en
Priority to US14/368,925 priority patent/US9551547B2/en
Priority to PCT/SE2012/000206 priority patent/WO2013100835A1/en
Priority to EP12862246.1A priority patent/EP2798302B1/en
Publication of SE1130128A1 publication Critical patent/SE1130128A1/en
Publication of SE536256C2 publication Critical patent/SE536256C2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41AFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A19/00Firing or trigger mechanisms; Cocking mechanisms
    • F41A19/58Electric firing mechanisms
    • F41A19/63Electric firing mechanisms having means for contactless transmission of electric energy, e.g. by induction, by sparking gap
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41AFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A19/00Firing or trigger mechanisms; Cocking mechanisms
    • F41A19/58Electric firing mechanisms
    • F41A19/60Electric firing mechanisms characterised by the means for generating electric energy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B3/00Blasting cartridges, i.e. case and explosive
    • F42B3/10Initiators therefor
    • F42B3/14Spark initiators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42CAMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C19/00Details of fuzes
    • F42C19/08Primers; Detonators
    • F42C19/0811Primers; Detonators characterised by the generation of a plasma for initiating the charge to be ignited
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42CAMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C19/00Details of fuzes
    • F42C19/08Primers; Detonators
    • F42C19/12Primers; Detonators electric
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/26Plasma torches
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/26Plasma torches
    • H05H1/32Plasma torches using an arc
    • H05H1/34Details, e.g. electrodes, nozzles
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/52Generating plasma using exploding wires or spark gaps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B5/00Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
    • F42B5/02Cartridges, i.e. cases with charge and missile
    • F42B5/08Cartridges, i.e. cases with charge and missile modified for electric ignition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for the repeatable initiation of propellent charges in a weapon system, for example in the firing of projectiles from a barrel weapon, through electrical discharge between a rear electrode (22) and a front electrode (21) in a combustion chamber channel (3) filled with filler gas and comprising a combustion chamber combustion element (30), in which the filler gas in the combustion chamber channel (3) is ionized via a high-voltage potential from at least one ionizing electrode (100, 101, 102, 103), which ionization increases the electrical conductivity in the combustion chamber channel (3) so that an electrical flashover, through electrical discharge via a high-voltage generator (5) between the rear electrode (22) and the front electrode (21), is generated from the rear electrode (22) via at least one ionizing electrode (100, 101, 102, 103) onward to the front electrode (21), which results in hot ignition gas with plasma- like state being expelled from the combustion chamber channel (3). The invention also relates to a plasma generator for the said method, and to an ammunition unit comprising the said plasma generator.

Description

15 20 25 30 35 engelska LOVA (LOW VulnerAbility). Lågkänsliga drivämnen är svåra att antända vilket minskar risken för oavsiktligt initiering av drivämne i risksituationer, exempelvis då ett stridsfordon blir beskjutet med fientlig eld. Den minskade känsligheten medför även ökade krav på tändama. Tändama måste då generera en ökad mängd energi och/eller förhöjt tryck för att skapa tändförloppet. Tändarna består normalt av ett lättinitierat tändänine och om mängden tändämne ökas så står det i direkt motsatsförhållande till att införa drivämne av typ LOVA. Principiellt sker tändning genom en tändkedja där en mycket liten mängd känsligt tändämne, benämnd primärsats, exempelvis blyazid eller silverazid, antänds genom mekanisk chock eller elektrisk puls. 15 20 25 30 35 English LOVA (LOW VulnerAbility). Low-sensitivity fuels are difficult to ignite, which reduces the risk of unintentional initiation of fuel in risk situations, for example when a combat vehicle is shelled with a fire. The reduced sensitivity also entails increased demands on the igniters. The igniters must then generate an increased amount of energy and / or increased pressure to create the ignition process. The igniters normally consist of an easily initiated igniter and if the amount of igniter is increased, it is in direct opposition to the introduction of propellant of type LOVA. In principle, ignition takes place through an ignition chain where a very small amount of sensitive igniter, called the primary set, for example lead azide or silver azide, is ignited by mechanical shock or electrical pulse.

Primärsatsen antänder därefter tändarens sekundärsats, vanligen svartkrut, varvid drivämnet initieras. Genom att ersätta den pyrotekniska tändaren eller hela tändkedjan med en plasmatändare så minskas systemets känslighet för oavsiktlig initiering.The primary batch then ignites the secondary batch of the lighter, usually black powder, initiating the propellant. By replacing the pyrotechnic lighter or the entire ignition chain with a plasma lighter, the system's sensitivity to accidental initiation is reduced.

Samtidigt möjliggörs en ökad dynamik för att generera de kraftigare tändpulser som krävs för att tända drivämnen med låg känslighet (LOVA).At the same time, increased dynamics are made possible to generate the stronger ignition pulses required to ignite low-sensitivity fuels (LOVA).

Konventionella tändare innefattar även ett logistiskt och tekniskt problem. För eldrörsvapen som använder drivladdningar separerade från proj ektilema som exempelvis artilleri och grövre fartygskanoner används ofta en separat tändpatron för initiering av drivladdningen. För varje avfyming används en tändpatron. Det krävs således ett mekaniskt system monterat på kanonen för magasinering, laddning och borttagning av tändpatronen. Genom att använda plasmatändare undviks de logistiska problemen runt tändpatron. Ett vanligt förekommande problem är att tändpatronen fastnar i patronläge. Tändpatronen expanderar vid avfyming av vapensystemet varpå tändpatronen kilar fast i patronläget och eldavbrott inträder. Genom införandet av en plasmatändare undviks eldavbrott och funktionssäkerheten ökar.Conventional lighters also include a logistical and technical problem. For barrel weapons that use propellant charges separated from the projectiles such as artillery and heavier ship cannons, a separate firing cartridge is often used to initiate the propellant charge. An ignition cartridge is used for each firing. Thus, a mechanical system mounted on the gun is required for storage, charging and removal of the ignition cartridge. By using plasma lighters, the logistical problems around the ignition cartridge are avoided. A common problem is that the ignition cartridge gets stuck in the cartridge position. The ignition cartridge expands when firing the weapon system, whereupon the ignition cartridge wedges into the cartridge position and a fire interruption occurs. With the introduction of a plasma lighter, interruptions of fire are avoided and operational safety is increased.

Plasmatändare fór initiering av drivladdningar finns, exempelvis, beskrivna i patent- dokumenten US-5,231,242 (A) och US-6,703,580 (B2). Plasmatändama bygger på principen med exploderande trådar, det vill säga en elektriskt ledande tråd som värms upp, förgasas och delvis joniseras av en elektrisk ström. Nackdelen är att tråden förbrukas och måste ersättas med en ny inför varje avfyming. Plasmatändaren är således av engångstyp.Plasma igniters for initiating propellant charges are described, for example, in U.S. Patent Nos. 5,231,242 (A) and 6,703,580 (B2). The plasma ends are based on the principle of exploding wires, i.e. an electrically conductive wire that is heated, gasified and partially ionized by an electric current. The disadvantage is that the wire is consumed and must be replaced with a new one before each firing. The plasma igniter is thus of the disposable type.

Repeterbara plasmatändare är kända, exempelvis, genom patentdokumenten DE-103 35 890 (Al) och DE-40 28 41] (Al). Plasmatändama bygger på principen att en elektriskt ledande vätska sprutas in mellan två elektroder med en elektrisk potentialskillnad varvid den elektriska kretsen kortsluts och genererar en urladdning och 10 15 20 25 30 35 plasmagenerering. Användning av vätskor innebär komplicerade anordningar för dosering och tillförsel samt även problem med eventuellt toxiska, energetiska eller lättantändliga ämnen. Användning av vätskor kräver även en komplicerad logistik för hantering av vätskor.Repeatable plasma lighters are known, for example, from patent documents DE-103 35 890 (A1) and DE-40 28 41] (A1). The plasma ends are based on the principle that an electrically conductive liquid is injected between two electrodes with an electrical potential difference whereby the electrical circuit is short-circuited and generates a discharge and plasma generation. The use of liquids involves complicated devices for dosing and delivery as well as problems with possibly toxic, energetic or flammable substances. The use of liquids also requires complicated logistics for handling liquids.

Den svenska patentansökan SE 1001 194-8 visar en plasmatändare med joniseringselektroder för jonisering av ett brännkammarämne där joniseringen medför att ett elektriskt överslag mellan två elektroder möjliggörs. Den föreslagna plasmatändaren är enbart delvis anpassningsbar för olika längder på plasmatändaren och olika tändenergier.The Swedish patent application SE 1001 194-8 shows a plasma lighter with ionization electrodes for ionization of a combustion chamber substance where the ionization means that an electrical transfer between two electrodes is possible. The proposed plasma igniter is only partially adaptable for different lengths of the plasma igniter and different ignition energies.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att lösa ovan identifierade problem.An object of the present invention is to solve the problems identified above.

Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är en förbättrad metod för repeterbar initiering av drivladdningar i ett vapensystem, där komplicerad dosering och tillförsel av vätskor mellan elektroder undviks.A further object of the present invention is an improved method for repeatable initiation of propellant charges in a weapon system, where complicated dosing and supply of liquids between electrodes is avoided.

Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är en förbättrad plasmagenerator för repeterbar initiering av drivladdningar i ett vapensystem, där komplicerade anordningar för dosering och tillförsel av vätskor mellan elektroder undviks.A further object of the present invention is an improved plasma generator for repeatable initiation of propellant charges in a weapon system, where complicated devices for dosing and supplying liquids between electrodes are avoided.

Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är en förbättrad plasmagenerator för repeterbar initiering av drivladdningar i ett vapensystem, där plasmageneratoms längd och tändenergi kan anpassas.A further object of the present invention is an improved plasma generator for repeatable initiation of propellant charges in a weapon system, where the length and ignition energy of the plasma generator can be adapted.

Ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är en ammunitionsenhet innefattande nämnda förbättrade plasmagenerator.A further object of the present invention is an ammunition unit comprising said improved plasma generator.

Nämnda ändamål, samt andra här ej uppräknade syften, bemöts på ett tillfredställande sätt inom ramen för vad som anges i de föreliggande patentkraven.The said objects, as well as other objects not listed here, are met in a satisfactory manner within the scope of what is stated in the present claims.

Således har man enligt föreliggande uppfinning åstadkommit ett förbättrat förfarande för repeterbar initiering av drivladdningar i ett vapensystem, exempelvis vid utskjutning av en projektil från en utskjutningsanordning, genom elektrisk urladdning i en brännkammarkanal innefattande ett brännkammarämne. 10 15 20 25 30 35 Uppfinningen avser ett förfarande för repeterbar initiering av drivladdningar i ett vapensystem, exempelvis vid utskjutning av projektiler från ett eldrörsvapen, genom elektrisk urladdning mellan en bakre elektrod och en främre elektrod i en med fyllnadsgas fylld brännkammarkanal innefattande ett brännkammarämne där fyllnadsgasen i brännkammarkanalen joniseras via en högspänningspotential från minst en joniseringselektrod, vilken jonisering ökar den elektriska ledningsförmågan i brännkammarkanalen så att ett elektriskt överslag, genom elektrisk urladdning via en högspänningsgenerator mellan den bakre elektroden och den främre elektroden, genereras från den bakre elektroden via minst en joniseringselektrod vidare till den främre elektroden vilket medför att het tändgas med plasmaliknande tillstånd drivs ur brännkammarkanalen.Thus, according to the present invention, there has been provided an improved method for repeatedly initiating propellant charges in a weapon system, for example when firing a projectile from a firing device, by electrically discharging into a combustion chamber duct comprising a combustion chamber blank. The invention relates to a method for repeatedly initiating propellant charges in a weapon system, for example when firing projectiles from a barrel weapon, by electrically discharging between a rear electrode and a front electrode in a combustion gas-filled combustion chamber channel comprising a combustion chamber blank where in the combustion chamber duct is ionized via a high voltage potential from at least one ionization electrode, which ionization increases the electrical conductivity in the combustion chamber duct so that an electrical surge, by electrical discharge via a high voltage generator between the rear electrode and the front electrode, is generated from the further ionizing electrode to the front electrode, which means that hot ignition gas with a plasma-like state is driven out of the combustion chamber duct.

Enligt ytterligare aspekter för det förbättrade förfarandet för repeterbar initiering av drivladdningar i ett vapensystem enligt uppfinningen gäller; att det elektriskt överslaget, genom elektrisk urladdning via högspänningsgeneratom mellan den bakre elektroden och den främre elektroden, genereras från den bakre elektroden via minst en joniseringselektrod vidare till den främre elektroden genom att de stegvisa elektriska överslagen, från den bakre elektroden via joniseringselektroderna till den främre elektroden, initierar det nästkommande överslaget genom vidare jonisering av fyllnadsgasen av UV-ljus skapat av nämnda elektriska överslaget tillsammans med förskjutning av det elektriska fältet från den bakre elektroden mot den främre elektroden viajoniseringselektrodema. att den elektriska urladdningen genom brännkammarkanalen fortplantas genom plasmageneratom; (a) från den bakre elektroden till den första joniseringselektroden, (b) från förstajoniseringselektroden till den andra joniseringselektroden, (c) från den andrajoniseringselektroden till den tredje joniseringselektroden, (d) från den tredje joniseringselektroden till den fjärdejoniseringselektroden, (e) från den fjärde joniseringselektroden till den främre elektroden. att den elektrisk urladdning av den elektriska energin i högspänningsgeneratom sker mellan den bakre elektroden och den främre elektroden och till fyllnadsgasen i brännkammarkanalen genom att fyllnadsgasen joniseras av den elektriska urladdningen. 10 15 20 25 30 35 att den elektriska urladdningen från högspänningsgeneratom sker då ledningsförmågan i brännkammarkanalen är tillräcklig för att generera ett elektriskt överslag. att joniseringselektrodema är resistivt anslutna mot jord.According to further aspects of the improved method for repeatable initiation of propellant charges in a weapon system according to the invention applies; that the electrical flare, by electrical discharge via the high voltage generator between the rear electrode and the front electrode, is generated from the rear electrode via at least one ionization electrode on to the front electrode by the stepwise electrical flips, from the rear electrode via the ionization electrodes to the front electrode , initiates the next flashover by further ionizing the filler gas of UV light created by said electric flashover together with displacing the electric field from the rear electrode towards the front electrode via the ionization electrodes. that the electrical discharge through the combustion chamber duct is propagated through the plasma generator; (a) from the rear electrode to the first ionization electrode, (b) from the first ionization electrode to the second ionization electrode, (c) from the second ionization electrode to the third ionization electrode, (d) from the third ionization electrode to the fourth ionization electrode, (e) from the fourth ionization electrode the ionization electrode to the front electrode. that the electrical discharge of the electrical energy in the high voltage generator takes place between the rear electrode and the front electrode and to the filling gas in the combustion chamber duct by the filling gas being ionized by the electrical discharge. That the electrical discharge from the high voltage generator occurs when the conductivity in the combustion chamber duct is sufficient to generate an electrical surge. that the ionization electrodes are resistively connected to ground.

Den neutrala fyllnadsgasen kan utgöras av atmosfärsgas eller residualgas från föregående avfyming. Den elektriska urladdningen kan utgöras av ett ytöverslag, volymsöverslag eller en övergång från ytöverslag från bundna laddníngar i ytan av brännkammarämnet vilket övergår till volymsöverslag i brännkammarkanalen.The neutral filler gas may be atmospheric gas or residual gas from the previous firing. The electrical discharge may consist of a surface overflow, volume overflow or a transition from surface overflow from bonded charges in the surface of the combustion chamber blank which passes to volume overflow in the combustion chamber duct.

Volymöverslaget i brännkammarkanalen och den därpå följande effektutvecklingen höjer gastrycket i brännkammaren och energi avges via rekombination mellan fria elektroner och joner samt neutraler till fotoner som dissocierar och joniserar fyllnadsgasen samt brännkammarämnets yta. Denna yta avger därmed gas till brännkammarkanalen vilket ytterligare höjer trycket och tillför ytterligare neutraler till volymen, vilket har en bromsande verkan på den impedans-kollaps som sker i brännkammarkanalen och ökar andelen elektrisk effekt i brännkammaren då impedansen inte går mot noll likt det hos gasurladdningar i öppen geometri. Tryck och temperaturhöjningen i brännkammaren driver ut het tändgas med plasmaliknande och elektriskt ledande karakteristik ur den ena terminalens genomföring för att nå drivmedlet som skall initieras.The volume estimate in the combustion chamber channel and the subsequent power development increases the gas pressure in the combustion chamber and energy is emitted via recombination between free electrons and ions as well as neutrals to photons that dissociate and ionize the filler gas and the combustion chamber surface. This surface thus emits gas to the combustion chamber duct, which further raises the pressure and adds additional neutrals to the volume, which has a braking effect on the impedance collapse that occurs in the combustion chamber duct and increases the proportion of electrical power in the combustion chamber when the impedance does not go to zero. open geometry. The pressure and temperature rise in the combustion chamber expel hot ignition gas with plasma-like and electrically conductive characteristics from the bushing of one terminal to reach the fuel to be initiated.

Vidare så har man enligt föreliggande uppfinning åstadkommit en förbättrad plasmagenerator för repeterbar initiering av drivladdningar i ett vapensystem, exempelvis vid utskjutning av projektiler från ett eldrörsvapen, genom elektrisk urladdning mellan en bakre elektrod och en främre elektrod i en i ett brännkammarämne ' innefattad och med fyllnadsgas fylld brännkammarkanal anordnade i anslutning till en drivladdning där plasmageneratom innefattar minst en joniseringselektrod ansluten till en initieringskrets för jonisering av fyllnadsgasen i brännkammarkanalen, samt en andra högspänningsgenerator anordnad för elektrisk urladdning i den elektriskt ledande gasen från den bakre elektroden via minst en joniseringselektrod vidare till den främre elektroden så att het tändgas under högt tryck bildas.Furthermore, according to the present invention, there has been provided an improved plasma generator for repeatable initiation of propellant charges in a weapon system, for example when firing projectiles from a barrel weapon, by electrical discharge between a rear electrode and a front electrode in a combustion chamber contained and with filling gas. filled combustion chamber channel arranged in connection with a propellant charge where the plasma generator comprises at least one ionization electrode connected to an initiation circuit for ionizing the filling gas in the combustion chamber channel, and a second high voltage generator arranged for electrical discharge in the electrically conductive gas from the further ionizing electrode. the electrode so that hot ignition gas under high pressure is formed.

Enligt ytterligare aspekter för den förbättrade plasmageneratom enligt uppfinningen gäller; att initieringskretsen innefattar minst en första högspänningsgenerator och minst en brytare ansluten till den första terminalen på minst en kondensator, varvid 10 15 20 25 30 35 joniseringselektroden är ansluten till den andra terminalen på nämnda kondensator genom en i en elektrisk krets innefattande, minst en, resistor. att initieringskretsen förutom den till den andra terrninalen på kondensator anslutna resistom innefattar minst en induktor ansluten mellan joniseringselektroden och resistom. att joniseringselektrodema är fast anordnade till brännkammaräninet, varvid joniseringselektrodema är i öppen kontakt mot brännkammarkanalen och elektriskt anslutna till initieringskretsen. att joniseringselektrodema är fördelade med inbördes lika avstånd i brännkammarkanalens axiella led. att joniseringselektrodema är fördelade med lika avstånd runt brännkammarkanalens centrumaxel. att joniseringselektrodema är fyra stycken. att den på brännkammarkanalens bakre ände anordnade bakre elektroden är elektriskt ansluten till den andra högspänníngsgeneratom och att den på brännkammarkanalens främre ände är anordnade främre elektroden är ansluten till jord, vilken bakre och främre elektroden är utförda i ett elektriskt ledande material, och att det i den främre elektroden är anordnat ett gasutlopp som myrmar ut mot dfivladdningen. att gasutloppet är en konvergent dysa. att gasutloppet är en divergent dysa. att gasutloppet är en konvergent-divergent dysa. att brârmkammaräinnet är utfört i ett material som inte förbrukas vid initiering av plasmageneratom.According to further aspects of the improved plasma generator of the invention; that the initiation circuit comprises at least a first high voltage generator and at least one switch connected to the first terminal of at least one capacitor, the ionization electrode being connected to the second terminal of said capacitor by a resistor comprising in at least one electrical circuit . that the initiating circuit, in addition to the resistor connected to the second terminal of the capacitor, comprises at least one inductor connected between the ionizing electrode and the resistor. that the ionization electrodes are fixedly arranged to the combustion chamber end, the ionization electrodes being in open contact with the combustion chamber channel and electrically connected to the initiation circuit. that the ionization electrodes are distributed with equal distances in the axial direction of the combustion chamber channel. that the ionization electrodes are distributed at equal distances around the center axis of the combustion chamber channel. that the ionization electrodes are four pieces. that the rear electrode arranged on the rear end of the combustion chamber duct is electrically connected to the second high voltage generator and that the front electrode arranged on the front end of the combustion chamber duct is connected to ground, which rear and front electrode are made of an electrically conductive material; the front electrode is provided with a gas outlet that murmurs towards the discharge. that the gas outlet is a convergent nozzle. that the gas outlet is a divergent nozzle. that the gas outlet is a convergent-divergent nozzle. that the bram chamber chamber is made of a material which is not consumed at the initiation of the plasma generator.

Vidare så har man enligt föreliggande uppfinning åstadkommit en förbättrad ammunitionsenhet innefattande en granathylsa, en projektil, en drivladdning och en tändanordning, vilken tändanordningen utgörs av en plasmagenerator. 10 15 20 25 30 35 Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare under hänvisning till de bifogade figurema där: Fig. 1 visar schematiskt ett längdsnitt av en repeterbar plasmagenerator enligt uppfinningen.Furthermore, according to the present invention, there is provided an improved ammunition unit comprising a grenade shell, a projectile, a propellant charge and an igniter, which igniter is constituted by a plasma generator. The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying figures therein: Fig. 1 schematically shows a longitudinal section of a repeatable plasma generator according to the invention.

Fig. 2 visar ett kretsschema över inkopplingen av elektrodema enligt uppfinningen.Fig. 2 shows a circuit diagram of the connection of the electrodes according to the invention.

F ig. 3 visar ett alternativt kretsschema över inkopplingen av elektrodema enligt uppfinningen.F ig. 3 shows an alternative circuit diagram of the connection of the electrodes according to the invention.

Fig. 4 visar en detaljförstoring av brännkammarämnet i Fig. 1 enligt uppfinningen.Fig. 4 shows a detailed enlargement of the combustion chamber blank in Fig. 1 according to the invention.

Fig. 5 visar schematiskt ett snitt av en ammunitionsenhet innefattande en plasmagenerator enligt uppfinningen.Fig. 5 schematically shows a section of an ammunition unit comprising a plasma generator according to the invention.

Plasmagcneratom 1 som visas i Fig. 1 innefattar en främre elektrod 21, ett brännkammarämne 30 innefattande en brännkammarkanal 3 samt en bakre elektrod 22.The plasma generator 1 shown in Fig. 1 comprises a front electrode 21, a combustion chamber blank 30 comprising a combustion chamber channel 3 and a rear electrode 22.

Vidare innefattar plasmageneratom 1 ett antal, i figuren fyra, joniseringselektroder 100, 101, 102 och 103. J oniseringselelarodema är anslutna till initieringskretsen 99, ej visad iFig. 1.Furthermore, the plasma generator 1 comprises a number, in figure four, of ionizing electrodes 100, 101, 102 and 103. The ionizing electric electrodes are connected to the initiating circuit 99, not shown in Figs. 1.

Brännkammarämnet 30, företrädesvis rörformat, är en del av plasmageneratom 1 och bildar plasmageneratoms brännkammarkanal 3. Brännkammarkanalen 3 sträcker sig axiellt genom plasmageneratom mellan en främre elektrod 21 och en bakre elektrod 22.The combustion chamber blank 30, preferably tubular, is part of the plasma generator 1 and forms the combustion chamber channel 3 of the plasma generator. The combustion chamber channel 3 extends axially through the plasma generator between a front electrode 21 and a rear electrode 22.

Brännkammarkanalens 3 främre del, d.v.s. plasmageneratoms 1 gasutlopp 24 är företrädesvis utformad som en dysa monterad eller direkt bearbetad i den främre elektroden 21. Den främre elektroden 21 är ansluten till elektrisk jord 4. Den bakre elektroden 22 är elektriskt ansluten till en högspänningsgenerator 5, även benämnd den andra högspänningsgeneratom, och monterad mot brännkammarämnet 30. En eller flera joniseringselektroder 100, 101, 102 och 103, helt eller delvis omslutande brännkammarkanalen 3, är anslutna till en extem initieringskrets 99 innefattande en extem högspänningsgenerator 2, även benämnd den första högspänningsgeneratom.The front part of the combustion chamber channel 3, i.e. the gas outlet 24 of the plasma generator 1 is preferably formed as a nozzle mounted or directly machined in the front electrode 21. The front electrode 21 is connected to electrical ground 4. The rear electrode 22 is electrically connected to a high voltage generator 5, also called the second high voltage generator, and mounted against the combustion chamber blank 30. One or more ionization electrodes 100, 101, 102 and 103, completely or partially enclosing the combustion chamber channel 3, are connected to an extreme initiation circuit 99 comprising an extreme high voltage generator 2, also called the first high voltage generator.

Joniseringselektrodema 100, 101, 102 och 103 kan vara placerade i rad efter varandra 10 15 20 25 30 35 men även delvis roterade runt centrumlinjen 7. För ett fördelaktigt utförande av plasmageneratom 1 är joniseringselektrodemas storlek och placering valt så att samtliga joniseringselektroder 100, 101, 102, 103 är visuellt synbara sett från plasmageneratoms kortsida, joniseringselektrodema är i detta fall placerade med olika vinkel runt centrumlinjen 7. Brännkammarämnet 30 kan innefatta ett offerrnaterial anordnat mellan främre elektroden 21 och den bakre elektroden 22, lämpligen i form av ett rör.The ionizing electrodes 100, 101, 102 and 103 can be placed in a row one after the other but also partially rotated around the center line 7. For an advantageous embodiment of the plasma generator 1, the size and location of the ionizing electrodes are chosen so that all ionizing electrodes 100, 101, 102, 103 are visually visible from the short side of the plasma generator, the ionization electrodes are in this case placed at different angles around the center line 7. The combustion chamber blank 30 may comprise a sacrificial material arranged between the front electrode 21 and the rear electrode 22, suitably in the form of a tube.

Det elektriska kretsschemat för den extema initieringskretsen 99 är beskriven i Fig. 2. I F ig. 2 visas hur joniseringselektrodema 100, 101, 102, 103 inkopplas till initieringskretsen 99. Två högspänningskondensatorer, 120 och 121, laddas till en högspänning med en högspänningsgenerator 2. Laddströmmen begränsas med ett laddmotstånd 1 15. Laddmotstånd 115 minimerar även urladdningsströmmen till högspärmingsgeneratorn 2 från kondensatorerna 120 och 121. Den anslutningspunkt på kondensatorema 120, 121 som ansluts till högspänningsgeneratom 2 laddas till en högspänningspotential. Motsatt sida på kondensatorema 120, 121, den sida som inte är ansluten till högspänningsgeneratom, ansluts till jord 4 genom strömbegränsande resistorer 1 14, 1 16. Resistorema 114, 1 16 är utförda för att vid laddning av kondensatorema 120, 121 utgöra en strömbegränsning samt att vid urladdning av kondensatorema 120, 121 och därmed initiering av plasmageneratom fungera som strömbegränsning för den strömpuls som passerarjoniseringselektrodema 100, 101 , 102, 103. Mellan joniseringselektrodema 100, 101, 102, 103 finns strömbegränsande elektrodresistorer anslutna 110, l 11, 112, 113. I fallet att fyra joniseringselektroder 100, 101, 102, 103 används, som visats i bilden, behövs enbart två av elektrodresistorema 111, 112. De i bilden visade elektrodresistorema 110 och 113 är visade för att exemplifiera hur kopplingen kan utökas för vidare inkoppling av ett större antal joniseringselektroder än fyra. Antalet joniseringselektroder kan fritt väljas utifrån plasmageneratorns 1 önskade storlek, önskade drivspänningar och tillgängliga och önskade energinivåer. En brytare 130, även benämnd switch, kan vid en viss tidpunkt sluta högspänningssidan av kondensatom mot jord. Brytaren 130 kan vara av typen trigatron, gnistgap, halvledare eller andra typer av brytare. Resistorema 114 och 116 förhindrar att urladdningsströmmen från den andra högspänningsgeneratom 5 laddas ur genom joniseringselektrodema. Den elektriska urladdningen drivs att gå från den bakre elektroden 22 till den främre elektroden 21 då resistorema 114 och 116 samt elektrodresistorema 110, 111, 112, 113 motverkar att strömmen går mot jord 4 genom initieringskretsen 99. 10 15 20 25 30 35 I F ig. 3 visas ett altemativt kretsschema för extem initieringskrets 99 ' över en inkoppling av joniseringselektrodema 100, 101, 102, 103. I alla elektriska kretsar förekommer en viss induktans, även kallade ströinduktanser, där induktansema i kretsen påverkar hur de elektriska signalema i kretsen fortplantas. Genom att införa induktanser 140 i kretsen från de joniseringselektroder som befinner sig på ett längre avstånd från den bakre elektroden 22 kan det elektriska överslaget i brännkammarkanalen 3 kontrolleras. De införda induktansema 140 är företrädesvis större än de i kretsen förekommande ströinduktansema.The electrical circuit diagram of the external initiation circuit 99 is described in Fig. 2. In FIG. 2 shows how the ionization electrodes 100, 101, 102, 103 are connected to the initiating circuit 99. Two high voltage capacitors, 120 and 121, are charged to a high voltage with a high voltage generator 2. The charging current is limited by a charging resistor 1 15. Charging resistor 115 also minimizes the discharge current to the high voltage generator 120 and 121. The connection point on the capacitors 120, 121 which is connected to the high voltage generator 2 is charged to a high voltage potential. The opposite side of the capacitors 120, 121, the side which is not connected to the high voltage generator, is connected to earth 4 by current limiting resistors 11, 16, 16. The resistors 114, 16 are designed to constitute a current limiting when charging the capacitors 120, 121 and when discharging the capacitors 120, 121 and thereby initiating the plasma generator, it acts as a current limiter for the current pulse which passes through the ionization electrodes 100, 101, 102, 103. Between the ionization electrodes 100, 101, 102, 103, current-limiting electrode resistors 110, 11, 112, 113 are connected. In the case where four ionization electrodes 100, 101, 102, 103 are used, as shown in the figure, only two of the electrode resistors 111, 112 are needed. The electrode resistors 110 and 113 shown in the figure are shown to exemplify how the connection can be extended for further connection of a greater number of ionization electrodes than four. The number of ionization electrodes can be freely selected based on the desired size of the plasma generator 1, desired driving voltages and available and desired energy levels. A switch 130, also called a switch, can at some point terminate the high voltage side of the capacitor to ground. The switch 130 may be of the trigatron, spark gap, semiconductor or other types of switches. Resistors 114 and 116 prevent the discharge current from the second high voltage generator 5 from being discharged through the ionization electrodes. The electrical discharge is driven to go from the rear electrode 22 to the front electrode 21 as the resistors 114 and 116 and the electrode resistors 110, 111, 112, 113 prevent the current from flowing to ground 4 through the initiation circuit 99. In Figs. 3 shows an alternative circuit diagram for extreme initiation circuit 99 'over a connection of the ionization electrodes 100, 101, 102, 103. In all electrical circuits there is a certain inductance, also called current inductances, where the inductances in the circuit affect how the electrical signals in the circuit propagate. By introducing inductances 140 in the circuit from the ionization electrodes located at a longer distance from the rear electrode 22, the electrical surge in the combustion chamber channel 3 can be controlled. The inserted inductances 140 are preferably larger than the current inductances present in the circuit.

Brännkammarärnnet 30 enligt Fig. 4 är företrädesvis utformat för att förbrukas skiktvis genom successiv förbränning av de i Fig. 4 visade tre ämnesskikten 32, 33 och 34.The combustion chamber 30 according to Fig. 4 is preferably designed to be consumed in layers by successive combustion of the three blank layers 32, 33 and 34 shown in Fig. 4.

Ytterligare ämnesskikt kan naturligtvis förekomma. Vid varje initiering förbrukas ett skikt, varvid varje ny energipuls mot den i brärmkarnrnarkanalen 3 exponerade ytan på kroppen 31 förgasar ytan helt eller delvis och genererar ett plasma skapat av den elektriska urladdningen mellan den bakre elektroden 22 och den främre elektroden 21.Additional subject layers can of course occur. At each initiation, a layer is consumed, each new energy pulse against the surface of the body 31 exposed in the core core channel 3 gasifying the surface in whole or in part and generating a plasma created by the electrical discharge between the rear electrode 22 and the front electrode 21.

Den första pulsen förgasar ämnesskiktet 34, varvid ämnesskiktet 33 friläggs mot brännkarnmarkanalen 3. Därefter kommer nästa puls att förgasa nästa skikt 33 osv.The first pulse gasifies the blank layer 34, the blank layer 33 being exposed towards the core core channel 3. Then the next pulse will gasify the next layer 33 and so on.

Förgasningen kan ske skiktvis i såväl axiell led som radiell led men kan även ske genom en ökad förbrukning av material runt joniseringselektrodema 100, 101, 102, 103 och avtagande mot den främre elektroden 21 och den bakre elektroden 22. Även andra förbrukningssätt är möjliga. Helt eller delvis förbrukat brännkammarämnet 30 kan enkelt bytas ut mot ett nytt vid behov.The gasification can take place in layers in both the axial and radial directions, but can also take place through an increased consumption of material around the ionization electrodes 100, 101, 102, 103 and decreasing towards the front electrode 21 and the rear electrode 22. Other consumption methods are also possible. Fully or partially used combustion chamber blank 30 can easily be replaced with a new one if needed.

Brännkamrnarämnet 30 kan utformas genom t.ex. lamineringsteknik där ett bestämt antal skikt eller lager sammanfogas motsvarande det antal tändpulser som plasmageneratom 1 är dimensionerad till att generera. Brännkamrnarärnnet 30 kan även utföras i ett homogent material eller i homogent material i en kombination med laminering, eller genom sintring, pressning eller annan sammanfogningsteknik som är lämplig för förening av metalliska och polymera material varvid andelen metalliskt material utgör i storleksordningen 10-50 vikts-% och andelen polymert material utgör i storleksordningen 50-90 vikts-%. Variation av energimängden till plasmageneratom kan även användas för att förgasa ett eller flera lager i ett laminerat brännkammarämne 30 eller en varierad massa i det brännkammarämne 30 som är utförd i ett homogent material.The combustion chamber blank 30 can be designed by e.g. lamination technique where a certain number of layers or layers are joined together corresponding to the number of ignition pulses that the plasma generator 1 is dimensioned to generate. The combustion chamber 30 can also be made of a homogeneous material or of homogeneous material in combination with lamination, or by sintering, pressing or other joining technique suitable for joining metallic and polymeric materials, the proportion of metallic material being in the order of 10-50% by weight. and the proportion of polymeric material is in the order of 50-90% by weight. Variation of the amount of energy to the plasma generator can also be used to gasify one or two layers in a laminated combustion chamber 30 or a varied mass in the combustion chamber 30 made of a homogeneous material.

Fyllnadsgasen i brännkammarkanalen 3 joniseras med joniseringselektrodema 100, 101, 102 och 103, vilket ökar ledningsförmågan och möjliggör den med bestämd tidslängd, 10 15 20 25 30 35 10 amplitud och form mellan främre elektroden 21 och bakre elektroden 22 utlösta, mycket kraftiga, elektriska energipulsen, som får ytskiktet att upphettas, förgasas och joniseras helt eller delvis, skiktvis eller lager för lager till plasma, varm gas och varma partiklar varvid ett törutbestämt plasma fås att flöda ut genom ändmynningsöppningen 24 med ett mycket högt tryck och vid en mycket hög temperatur och med en stor mängd gas och varma partiklar.The filling gas in the combustion chamber duct 3 is ionized with the ionization electrodes 100, 101, 102 and 103, which increases the conductivity and enables the very powerful, electrical energy pulse triggered by a fixed length of time, amplitude and shape between the front electrode 21 and the rear electrode 22. , which causes the surface layer to be heated, gasified and ionized in whole or in part, layer by layer or layer for plasma, hot gas and hot particles, causing a dry-determined plasma to be blown out through the end orifice opening 24 at a very high pressure and at a very high temperature, and with a large amount of gas and hot particles.

Brännkammarämnet 30 innefattar företrädesvis minst ett offerrnaterial som åtminstone i det bildade plasmat sönderfaller till molekyler, atomer eller joner. Ett sådant offermaterial innehåller lämpligen exempelvis väte och kol. För generering av varma partiklar kan även metalliska material i kombination med exempelvis väte och kol vara en del av brännkammarämnet 30. Brärmkammarämnet 30 i beskrivna utförandefonner innefattas av minst ett dielektriskt polymennaterial, företrädesvis en plast med hög smälttemperatur (företrädesvis över l50°C), hög förgasningstemperatur (över 550°C, företrädesvis över 800°C) och låg värrneledningsfönnåga (företrädesvis under 0,3 W/mK). Speciellt lärnpliga plaster innefattar termoplaster eller härdplaster, exempelvis polyeten, fluorplast (såsom polytetrafluoretylen, etc.), polypropen etc., respektive polyester, epoxi eller polyimider etc. för åstadkommande av att endast ett ytskikt eller lager 32, 33, 34 av brännkammarämnet 30 förgasas för varje energipuls.The combustible blank 30 preferably comprises at least one sacrificial material which decomposes into molecules, atoms or ions at least in the plasma formed. Such a sacrificial material suitably contains, for example, hydrogen and carbon. For the generation of hot particles, metallic materials in combination with, for example, hydrogen and carbon can also be part of the combustion chamber blank 30. The shielding chamber blank 30 in the described embodiments is comprised of at least one dielectric polymer material, preferably a high melting temperature plastic (preferably above 150 ° C). gasification temperature (above 550 ° C, preferably above 800 ° C) and low thermal conductivity (preferably below 0.3 W / mK). Particularly resilient plastics include thermoplastics or thermosets, for example polyethylene, fluoroplastics (such as polytetraorethylene, etc.), polypropylene, etc., and polyester, epoxy or polyimides, etc., respectively, to cause only a surface layer or layer 32, 33, 34 of the combustion blank for each energy pulse.

Offermaterialet i brännkammarämnet 30 bör, företrädesvis, även vara sublimerande, dvs. gå direkt från fast förrn till gasform. Det är även tänkbart att anordna olika lager av material, tjocklek etc. till ett larninerat brännkammarämne 30 för åstadkommande av nämnda skiktvisa 32, 33, 34 törgasning av laminatet i brännkammarämnet 30. Eller genom sintring, pressning eller annan sammanfogningsteknik förena metalliska och/eller polymera material till ett brännkammarämne 30 för åstadkommande av nämnda skiktvisa 32, 33, 34 förgasning av laminatet i brännkammarämnet 30.The sacrificial material in the combustion chamber blank 30 should, preferably, also be sublimating, i.e. go directly from solid form to gaseous form. It is also conceivable to arrange different layers of material, thickness etc. to a laminated combustion blank 30 to produce said layered 32, 33, 34 dry gassing of the laminate in the combustion blank 30. Or by sintering, pressing or other joining technique to combine metallic and / or polymers material for a combustion chamber blank 30 to effect said layerwise 32, 33, 34 gasification of the laminate in the combustion chamber blank 30.

Den inre och yttre radien på brännkammarämnet 30 är så beräknad, dimensionerad och tillverkad att endast det yttersta, dvs. det ut från brännkammarkanalen 3 exponerade ytan av brännkanimarärnnet 30, mellan den främre elektroden 22 och den bakre elektroden 21 vända fria, ytskiktet eller lagret 32, 33, 34 förgasas vid varje elektrisk puls. Optimalt får brännkammarämnet 30 vara förbrukat vid det sista för plasmageneratom 1 tänkta plasmagenereringen.The inner and outer radii of the combustion chamber blank 30 are so calculated, dimensioned and manufactured that only the outermost, i.e. the surface of the combustion chamber channel 30 exposed out of the combustion chamber channel 3, between the front electrode 22 and the rear electrode 21 facing free, the surface layer or layer 32, 33, 34 is gasified at each electrical pulse. Optimally, the combustion chamber blank 30 may be consumed at the last plasma generation intended for the plasma generator 1.

Då förbrukningen av brännkammarämnet kan tänkas vara dynamiskt föränderlig mellan varje användning, beroende på utförandet av exempelvis drivämnet, projektilen, 10 15 20 25 30 35 11 omgivningstemperaturen eller målets beskaffenhet, tillverkas brännkammarämnet 30 med en viss marginal för att kunna fungera inom de av tillämpningen tänkbara utföranden.Since the consumption of the combustion chamber blank may be dynamically variable between each use, depending on the design of, for example, the propellant, the projectile, the ambient temperature or the nature of the target, the combustion chamber blank 30 is manufactured to a certain margin in order to function within the application. designs.

Brännkammarämnet 30 kan även vara utfört i exempelvis en keram, halvledande keram, eller annat material så som en plast eller annat ämne som inte förbrukas vid initiering av plasmageneratom 1. Vid initiering av en plasmagenerator 1 med ett icke törbrukande brännkammarämne 30 kommer den i brännkammarkanalen 3 innehållna fyllnadsgasen att joniseras vid den elektriska urladdningen. Med ett brännkammarämne 30 utfört i ett icke förbrukande material behövs ej brännkammarämnet 30 ersättas vid upprepad användning.The combustion chamber blank 30 may also be made of, for example, a ceramic, semiconducting ceramic, or other material such as a plastic or other substance which is not consumed at the initiation of the plasma generator 1. When initiating a plasma generator 1 with a non-dry combustion chamber blank 30, it enters the combustion chamber channel 3. contained the filler gas to be ionized during the electrical discharge. With a combustion chamber blank 30 made of a non-consumable material, the combustion chamber blank 30 does not need to be replaced in repeated use.

Fig. 5 visar en hylsrörsedd ammunitionsenhet 13 med integrerad plasmagenerator.Fig. 5 shows a sleeve-mounted ammunition unit 13 with integrated plasma generator.

Plasmageneratom 1 är monterad i en patronhylsa 10, tillsammans med en drivladdning ll och en projektil 12. Drivladdningen ll kan exempelvis vara ett fast krut innefattande minst en laddningsenhet i form av en eller flera cylindriska stavar, skivor, block etc.The plasma generator 1 is mounted in a cartridge case 10, together with a propellant charge 11 and a projectile 12. The propellant charge II may be, for example, a solid powder comprising at least one charge unit in the form of one or more cylindrical rods, disks, blocks, etc.

Laddningsenhetema är multiperforerade med ett större antal brinnkanaler så att ett s.k. månghålskrut erhålles. Altemativa utföringsformer av drivladdningen ll är naturligtvis möjliga.The charging units are multiperforated with a larger number of burn channels so that a so-called multi-hole gunpowder is obtained. Alternative embodiments of the propellant charge II are of course possible.

Funktionen och användningen av plasmageneratom 1 enligt uppfinningen är enligt följande.The operation and use of the plasma generator 1 according to the invention is as follows.

Vid avfyming och initiering av plasmageneratom 1 bringas de av högspärmingsgeneratom 2 laddade kondensatorema 120, l2l att urladdas genom brytaren 130. Kondensatorema 120, 121 är anslutna tilljoniseringselektrodema 100, 101, 102, 103, och laddningsomfördelningen vid urladdning av kondensatorema medför en jonisering av fyllnadsgasen i brännkammarkanalen 3. När joniseringsgraden är sådan att plasmagenerering kan initieras så bringas den andra högspänningsgeneratom 5 att avge en krañig elenergipuls innefattande en hög strömstyrka och/eller en hög spänning, båda med en viss bestämd amplitud och pulslängd anpassad efier de för det aktuella vapnet, temperaturen, drivladdningen, projektilens, målet omgivningens etc. gällande egenskaper. Plasmageneratoms 1 impedans är vid aktivt tillstånd, dvs. under plasmagenerering, låg varför företrädesvis en hög ström genereras från den andra högspänningsgeneratom 5, i storleksordning 10 - 100 kA, för att lyckas med övertändning krävs dock en hög spänning, i storleksordning 4 - 10 kV. För att 10 15 20 25 30 35 12 åstadkomma ett effektivt plasma, för övertändning av drivmedelsbädd, bör varje energipuls överstiga 1 kJ, men kan uppgå till 30 kJ, och tillföras plasmat med en pulslängd på mellan 1 us - 10 ms.Upon firing and initiation of the plasma generator 1, the capacitors 120, 121 charged by the high voltage generator 2 are caused to be discharged through the switch 130. The capacitors 120, 121 are connected to the ionization electrodes 100, 101, 102, 103, and the charge redistribution upon discharging the capacitors the combustion chamber channel 3. When the degree of ionization is such that plasma generation can be initiated, the second high voltage generator 5 is caused to emit a strong electrical energy pulse comprising a high current and / or a high voltage, both with a certain determined amplitude and pulse length adapted to the current weapon, temperature , propellant charge, projectile, target environment, etc. current properties. The impedance of the plasma generator 1 is at active state, i.e. during plasma generation, which is why a high current is preferably generated from the second high voltage generator 5, in the order of 10 - 100 kA, in order to succeed in over-ignition, however, a high voltage, in the order of 4 - 10 kV, is required. In order to achieve an efficient plasma, for over-ignition of the fuel bed, each energy pulse should exceed 1 kJ, but can amount to 30 kJ, and is supplied to the plasma with a pulse length of between 1 us - 10 ms.

Utförandet med flera efter varandra i brännkammarkanalen 3 följande joniseringselektroder 100, 101, 102 och 103 får det elektriska överslaget mellan den bakre elektroden 22 och den främre elektroden 24 att stegvis förflytta sig mellan joniseringselektrodema. Vid det första överslaget eller urladdningen från den bakre elektroden 22 till den första joniseringselektroden 100 kommer UV-ljus från urladdningen jonisera fyllnadsgasen. Vidare flyttar sig det elektriska fältet från den bakre elektroden 22 till den första joniseringselektroden 100 vilket underlättar nästkommande urladdning från joniseringselektrod 100 till joniseringselektrod 101. Även vid urladdningen mellan joniseringselektrodema 100 till 101 skapas UV-ljus för vidare jonisering samt ytterligare en förflyttning av det elektriska fältet. På samma sätt fortgår det elektriska överslaget fram till den främre elektroden 21. En mycket begränsad ström kommer att gå i joniseringselektrodema mot jord då resistansen mot jord är hög. Huvuddelen av den elektriska energin i högspänningsgeneratom 5 kommer att laddas ut från den bakre elektroden 22 till den främre elektroden 21 och till fyllnadsgasen i brännkammarkanalen 3. Resistorema har i storleksordningen 100 kOhm i resistans för att begränsa den del av strömmen som gär från högspänningsgeneratorn 5 till jord via joniseringselektrodema 100, 101, 102, 103. När initieringen av plasmageneratom 1 sker genom att brytare 130 sluts kommer en laddad spänning i kondensatorema 120 och 121 att laddas ut dels genom brytaren 130 till jord samtidigt som det sker en laddningsomíördelning frånjoniseringselektrodema 100, 101, 102 och 103 och kondensatorema 120 och 121. Laddningsomfördelningen från joniseringselektrod 100 sker genom resistom 111 och laddningsomfördelningen från joniseringselektrod 103 sker genom resistorn 112.The design with fl eras in the combustion chamber channel 3 following ionization electrodes 100, 101, 102 and 103 causes the electrical flux between the rear electrode 22 and the front electrode 24 to gradually move between the ionization electrodes. At the first flashover or discharge from the rear electrode 22 to the first ionization electrode 100, UV light from the discharge will ionize the filler gas. Furthermore, the electric field extends from the rear electrode 22 to the first ionization electrode 100, which facilitates the subsequent discharge from the ionizing electrode 100 to the ionizing electrode 101. Also during the discharge between the ionizing electrodes 100 to 101, UV light is created for further ionization and another for the electric field of the ionizing electrode. . In the same way, the electrical flare continues to the front electrode 21. A very limited current will flow in the ionization electrodes to ground when the resistance to ground is high. The main part of the electrical energy in the high voltage generator 5 will be discharged from the rear electrode 22 to the front electrode 21 and to the filling gas in the combustion chamber duct 3. The resistors have the order of 100 kOhm in resistance to limit the part of the current flowing from the high voltage generator 5 to earth via the ionization electrodes 100, 101, 102, 103. When the initiation of the plasma generator 1 takes place by switching off circuit 130, a charged voltage in the capacitors 120 and 121 will be discharged partly through the switch 130 to earth at the same time as a charge distribution is made from the ionizing electrodes 100, 101 , 102 and 103 and the capacitors 120 and 121. The charge redistribution from the ionization electrode 100 takes place through the resistor 111 and the charge redistribution from the ionization electrode 103 takes place through the resistor 112.

Den kraftiga elenergipulsen kommer att generera ett elektriskt överslag, nedan även kallat bågurladdning, mellan den bakre elektroden 22, och den främre elektroden 21, via joniseringselektrodema 100, 101, 102, 103 och i den plasmakanal som bågurladdningen skapar blir det en så hög temperatur att det yttersta ytskiktet/lagret av brännkammarämnet 30 smälter, förgasas och slutligen joniseras till ett mycket hett plasma. I ett altemativt utförande kan ett tillfört ämne till brännkamrnarkanalen 3 vara en del av det ämne som bildar plasma i samband med bågurladdningen. Det kan även vara så att enbart fyllnadsgasen joniseras, i detta fall förbrukas inget av brännkammarämnet 30. Genererad plasmaliknande gas bringas, på grund av det höga 10 15 20 25 30 35 13 tryck som förgasningen genererar i brännkammarkanalen 3, att spruta ut genom gasutloppet 24, vilket gasutlopp 24 är formad som en dysa. Pulslängd, pulsform, strömstyrka och spänning kan varieras efier aktuella förhållanden vid avfymingstillfället, såsom omgivningens temperatur, luftfuktighet etc. och för föreliggande vapensystems och ammunitions- respektive projektiltyps speciella egenskaper samt den aktuella måltypen, inklusive avståndet till nämnda mål.The strong electrical energy pulse will generate an electrical flashover, hereinafter also called arc discharge, between the rear electrode 22, and the front electrode 21, via the ionization electrodes 100, 101, 102, 103 and in the plasma channel created by the arc discharge it becomes such a high temperature that the outermost surface layer / layer of the combustion blank 30 melts, gasifies and finally ionizes to a very hot plasma. In an alternative embodiment, a substance supplied to the combustion chamber channel 3 may be a part of the substance which forms plasma in connection with the arc discharge. It may also be the case that only the filling gas is ionized, in this case nothing is consumed by the combustion chamber 30. Generated plasma-like gas is caused, due to the high pressure generated by the gasification in the combustion chamber duct 3, to spray out through the gas outlet 24. , which gas outlet 24 is shaped like a nozzle. Pulse length, pulse shape, current and voltage can be varied depending on current conditions at the time of firing, such as ambient temperature, humidity, etc. and for the special weapon system and ammunition and projectile type types of the present weapon and the current target type, including the distance to said target.

En plasmagenerator med variabel tändenergi möjliggör momentan övertändning av hela drivladdningen och därmed möjliggörs omedelbar tryckhöjning. En plasmagenerator har även fördelen av att tändenergin kan varieras över tid till skillnad från en pyroteknisk tändare. Variabel tändenergi innebär att tändenergin kan anpassas till olika typer och storlekar av drivladdningar, för att variera projektilens skjutavstånd, och även för att kompensera för drivladdningens temperaturberoende. Den energimängd som högspänningsgeneratom 5 laddas med anpassas utifrån plasmageneratoms 1 storlek och prestanda. Då impedansen i det elektriska överslaget mellan den bakre elektroden 22, via joniseringselektrodema 100, 101, 102, 103, till den främre elektroden 21 närmar sig noll så tillförs inte längre någon elektrisk energi till plasmakanalen. Då ingen energi tillförs plasmakanalen så kan pulsen från högspänningsgeneratom 5 brytas, avslutas eller företrädesvis så anpassas energimängden i högspärmingsgeneratom 5 så att då impedansen i det elektriska överslaget närmar sig noll så är även högspänningsgeneratom 5 urladdad. På detta sätt energioptimeras plasmageneratom 1.A plasma generator with variable ignition energy enables instantaneous over-ignition of the entire propellant charge and thus enables immediate pressure increase. A plasma generator also has the advantage that the ignition energy can be varied over time unlike a pyrotechnic igniter. Variable ignition energy means that the ignition energy can be adapted to different types and sizes of propellant charges, to vary the projectile's firing distance, and also to compensate for the temperature charge's temperature dependence. The amount of energy that the high voltage generator 5 is charged with is adapted based on the size and performance of the plasma generator 1. As the impedance of the electrical flux between the rear electrode 22, via the ionization electrodes 100, 101, 102, 103, to the front electrode 21 approaches zero, no electrical energy is supplied to the plasma channel. When no energy is supplied to the plasma channel, the pulse from the high voltage generator 5 can be interrupted, terminated or preferably the amount of energy in the high voltage generator 5 can be adjusted so that when the impedance in the electrical surge approaches zero, the high voltage generator 5 is also discharged. In this way, the plasma generator 1 is energy optimized.

Vapensystem kan enklare och säkrare tändas med föreslagen repeterbar plasma- generator. Undvikandet av känsliga tändämnen och tändpatroner medför att fullständig användning av drivämnen av låg känslighet kan införas. Problem med känslig mekanik som mekanism för byte av tändpatron eller doseringsutrustning för vätskor kan undvikas. Tekniken medför ökad styming av tändpulsen avseende parametrar som energiinnehåll, pulslängd och upptändningstid. Tändpulsen kan adaptivt anpassas till drivladdningens storlek beroende på mängden drivämne, drivämnets känslighet och omgivande temperatur.Weapon systems can be lit more easily and safely with the proposed repeatable plasma generator. The avoidance of sensitive igniters and ignition cartridges means that full use of low-sensitivity propellants can be introduced. Problems with sensitive mechanics such as a mechanism for changing the ignition cartridge or dosing equipment for liquids can be avoided. The technology entails increased control of the ignition pulse regarding parameters such as energy content, pulse length and ignition time. The ignition pulse can be adaptively adapted to the size of the propellant charge depending on the amount of propellant, the sensitivity of the propellant and the ambient temperature.

Exempel på en plasmagenerator enligt uppfinningen, avsedd för användning i ett artillerisystem som ersättning för konventionell tändpatron är brännkammarämne 30 dimensionerad till en tjocklek på ca 1-30 mm, varmed skiktvis förgasning av brännkammarämnet uppnâddes vid en energipuls på ca 1 - 10 kJ med varaktigheten någon millisekund och spänningen i intervallet 5 - 10 kVolt. Strömstyrka i intervallet l - 10 15 20 14 50 kA. Avstånd mellan främre elektrod 21 och bakre elektrod 22 var i storleksordningen 20 - 100 mm.An example of a plasma generator according to the invention, intended for use in an artillery system as a replacement for a conventional ignition cartridge, is combustion blank 30 dimensioned to a thickness of about 1-30 mm, whereby layered gasification of the combustion blank was achieved at an energy pulse of about 1-10 kJ with a duration of milliseconds and the voltage in the range 5 - 10 kVolt. Current in the range l - 10 15 20 14 50 kA. The distance between the front electrode 21 and the rear electrode 22 was in the order of 20 - 100 mm.

Uppfinningen är inte begränsad till de speciellt visade utföringsformerna utan kan varieras på olika sätt inom patentkravens ram.The invention is not limited to the specially shown embodiments but can be varied in various ways within the scope of the claims.

Det inses exempelvis att antalet, storleken, materialet och formen av de i ammunitionsenheten och plasmageneratom ingående elementen och detaljema anpassas efter det eller de vapensystem och övriga konstruktionsegenskaper som for tillfället föreligger.It will be appreciated, for example, that the number, size, material and shape of the elements and details included in the ammunition unit and plasma generator are adapted to the weapon system or design features and other design features currently available.

Det inses att ovan beskrivna ammunitionsutfórande kan innefatta flera olika dimensioner och projektiltyper beroende på användningsområde och eldrörsvidd. Här ovan avses dock åtminstone de idag vanligaste förekommande projektilema på mellan ca 25 mm - 160 mm.It will be appreciated that the ammunition design described above may include fl your various dimensions and projectile types depending on the area of use and barrel width. The above, however, refers to at least the most common projectiles today of between about 25 mm - 160 mm.

Vid de ovan beskrivna utfóringsforrnema innefattar plasmageneratom endast ett främre gasutlopp, men det faller inom uppfinningstanken att anordna fler dylika öppningar utmed brännkammarkanalens yta eller flera öppningar i den främre öppningen 24.In the embodiments described above, the plasma generator comprises only a front gas outlet, but it is within the inventive idea to arrange such openings along the surface of the combustion chamber duct or openings in the front opening 24.

Plasmageneratom är repeterbar men kan även användas i engångsutfórande, exempelvis i en ammunitionsapplikation, tändare för en stridsdel eller initiering av raketmotorer.The plasma generator is repeatable but can also be used in a one-off version, for example in an ammunition application, lighter for a combat part or initiation of rocket engines.

Claims (19)

10 15 20 25 30 35 ma. i. varann usla ramslmmusvaruei 2011 -12- 2 9 PATENTKRAV10 15 20 25 30 35 ma. i. varann usla ramslmmusvaruei 2011 -12- 2 9 PATENTKRAV 1. Förfarande fór repeterbar initiering av drivladdningar i ett vapensystem, exempelvis vid utskjutning av projektiler från ett eldrörsvapen, genom elektrisk urladdning mellan en bakre elektrod (22) och en främre elektrod (21) i en med fyllnadsgas fylld brännkammarkanal (3) innefattande ett brännkammarämne (30), k ä n n e t e c k n a t a v att fyllnadsgasen i brännkammarkanalen (3) joniseras via en högspänningspotential från minst en joniseringselektrod (100, 101, 102, 103), vilken jonisering ökar den elektriska ledningsfónnågan i brännkammarkanalen (3) så att ett elektriskt överslag, genom elektrisk urladdníng via en högspänningsgenerator (5) mellan den bakre elektroden (22) och den främre elektroden (21), genereras från den bakre elektroden (22) via minst en joniseringselektrod ( 100, 101, 102, 103) vidare till den främre elektroden (21) vilket medför att het tändgas med plasmaliknande tillstånd drivs ur brännkammarkanalen (3).A method for repeatedly initiating propellant charges in a weapon system, for example when firing projectiles from a barrel weapon, by electrically discharging between a rear electrode (22) and a front electrode (21) in a combustion gas duct (3) filled with a gas chamber comprising a combustion chamber blank (30), characterized in that the filling gas in the combustion chamber duct (3) is ionized via a high voltage potential from at least one ionizing electrode (100, 101, 102, 103), which ionization increases the electrical conductivity in the combustion chamber duct (3) so that an electrical surge, by electrical discharge via a high voltage generator (5) between the rear electrode (22) and the front electrode (21), is generated from the rear electrode (22) via at least one ionizing electrode (100, 101, 102, 103) further to the front electrode ( 21) which causes hot ignition gas with a plasma-like state to be expelled from the combustion chamber duct (3). 2. Förfarande for repeterbar initiering av drivladdningar i ett vapensystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att det elektriskt överslaget, genom elektrisk urladdning via högspärmingsgeneratom (5) mellan den bakre elektroden (22) och den främre elektroden (21), genereras från den bakre elektroden (22) via minst en joniseríngselektrod (100, 101, 102, 103) vidare till den främre elektroden (21) genom att de stegvisa elektriska överslagen, från den bakre elektroden (22) via joniseringselektrodema (100, 101, 102, 103) till den främre elektroden (21), initierar det nästkommande överslaget genom vidarejonisering av fyllnadsgasen av UV-ljus skapat av nämnda elektriska överslaget tillsammans med förskjutning av det elektriska fältet från den bakre elektroden (22) mot den främre elektroden (21) via joniseringselektrodema (100, 101, 102, 103).Method for repeatable initiation of propellant charges in a weapon system according to claim 1, characterized in that the electrical surge, by electrical discharge via the high-voltage generator (5) between the rear electrode (22) and the front electrode (21), is generated from the rear the electrode (22) via at least one ionizing electrode (100, 101, 102, 103) further to the front electrode (21) by passing the stepwise electrical passes, from the rear electrode (22) via the ionizing electrodes (100, 101, 102, 103) to the front electrode (21), initiates the next overshoot by further ionizing the filler gas of UV light created by said electric overshoot together with displacing the electric field from the rear electrode (22) towards the front electrode (21) via the ionization electrodes (100). , 101, 102, 103). 3. Förfarande fór repeterbar initiering av drivladdningar i ett vapensystem enligt något av krav 1 - 2, k ä n n e t e c k n a t a v att den elektriska urladdningen genom brännkammarkanalen (3) fortplantas genom plasmageneratom (1); (a) från den bakre elektroden (22) till den forsta joniseringselektroden (100), (b) från forsta joniseringselektroden (100) till den andra joniseringselektroden (101), (c) från den andra joniseringselektroden (101) till den tredje joniseringselektroden (102), (d) från den tredje joniseringselektroden (102) till den fjärde joniseringselektroden (1 03), (e) från den fjärde joniseringselektroden (103) till den fiämre elektroden (21). 10 15 20 25 30 35Method for repeatable initiation of propellant charges in a weapon system according to any one of claims 1-2, characterized in that the electrical discharge through the combustion chamber channel (3) is propagated through the plasma generator (1); (a) from the rear electrode (22) to the first ionizing electrode (100), (b) from the first ionizing electrode (100) to the second ionizing electrode (101), (c) from the second ionizing electrode (101) to the third ionizing electrode ( 102), (d) from the third ionizing electrode (102) to the fourth ionizing electrode (1 03), (e) from the fourth ionizing electrode (103) to the upper electrode (21). 10 15 20 25 30 35 4. F örfarande för repeterbar initiering av drivladdningar i ett vapensystem enligt något av krav 1 - 3, k ä n n e t e c k n a t a v att den elektrisk urladdning av den elektriska energin i högspänningsgeneratom (5) sker mellan den bakre elektroden (22) och den främre elektroden (21) och till fyllnadsgasen i brännkammarkanalen (3) genom att fyllnadsgasen joniseras av den elektriska urladdningen.Method for repeatable initiation of propellant charges in a weapon system according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the electrical discharge of the electrical energy in the high voltage generator (5) takes place between the rear electrode (22) and the front electrode (21). ) and to the filling gas in the combustion chamber duct (3) by ionizing the filling gas by the electric discharge. 5. Förfarande för repeterbar initiering av drivladdningar i ett vapensystem enligt något av krav 1 - 4, k ä n n e t e c k n a t a v att den elektriska urladdningen från högspärmingsgeneratorn (5) sker då ledningsförrnågan i brärmkammarkanalen (3) är tillräcklig för att generera ett elektriskt överslag.Method for repeatable initiation of propellant charges in a weapon system according to any one of claims 1 - 4, characterized in that the electrical discharge from the high-voltage generator (5) takes place when the conductivity in the shield chamber channel (3) is sufficient to generate an electrical surge. 6. F örfarande för repeterbar initiering av drivladdningar i ett vapensystem enligt något av krav 1 - 5, k ä n n e t e c k n a t a v attjoniseringselektrodema (100, 101, 102, 103) är resistivt anslutna mot jord.Method for repeatable initiation of propellant charges in a weapon system according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the attionization electrodes (100, 101, 102, 103) are resistively connected to ground. 7. Plasmagenerator (l) for repeterbar initiering av drivladdningar i ett vapen- system, exempelvis vid utskjutning av projektiler från ett eldrörsvapen, genom elektrisk urladdning mellan en bakre elektrod (22) och en främre elektrod (21) i en i ett brännkammarämne (30) innefattad och med fyllnadsgas fylld brännkammarkanal (3) anordnade i anslutning till en drivladdning (1 1) k ä n n e t e c k n a d a v att plasmageneratom (1) innefattar minst en joniseringselektrod (100, 101, 102, 103) ansluten till en initieringskrets (99) för jonisering av fyllnadsgasen i brännkammarkanalen (3), samt en andra högspänningsgenerator (5) anordnad för elektrisk urladdning i den elektriskt ledande gasen från den bakre elektroden (22) via minst en joniseringselektrod (100, 101, 102, 103) vidare till den främre elektroden (21) så att het tändgas under högt tryck bildas.Plasma generator (1) for repeatedly initiating propellant charges in a weapon system, for example when firing projectiles from a barrel weapon, by electrically discharging between a rear electrode (22) and a front electrode (21) in a combustion chamber blank (30). ) comprising a combustion chamber duct (3) arranged in connection with a propellant charge (1 1), characterized in that the plasma generator (1) comprises at least one ionization electrode (100, 101, 102, 103) connected to an initiation circuit (99) for ionization. of the filling gas in the combustion chamber duct (3), and a second high voltage generator (5) arranged for electrical discharge in the electrically conductive gas from the rear electrode (22) via at least one ionizing electrode (100, 101, 102, 103) further to the front electrode ( 21) so that hot ignition gas under high pressure is formed. 8. Plasmagenerator (1) enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d a v att initieringskretsen (99) innefattar minst en första högspänningsgenerator (2) och minst en brytare (130) ansluten till den första terrninalen på minst en kondensator (120, 121), varvid joniseringselektroden ( 100, 101, 102, 103) är ansluten till den andra terminalen på nämnda kondensator (120, 121) genom en i en elektrisk krets innefattande minst en resistor(1l0, l1l,1l2, 113).Plasma generator (1) according to claim 7, characterized in that the initiation circuit (99) comprises at least one first high voltage generator (2) and at least one switch (130) connected to the first terminal of at least one capacitor (120, 121), the ionization electrode (100, 101, 102, 103) is connected to the second terminal of said capacitor (120, 121) by a resistor in an electrical circuit comprising at least one resistor (110, 111, 112, 113). 9. Plasmagenerator (1) enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d a v att initieringskretsen (99) förutom den till den andra terrninalen på kondensator (120, 121) 10 15 20 25 30 35 anslutna resistom (110, 1 1 1, 112, 113) innefattar minst en induktor (140) ansluten mellan joniseringselektroden (100, 101, 102, 103) och resistom (110, 111, 112, 113).Plasma generator (1) according to claim 8, characterized in that the initiation circuit (99) in addition to the resistor (110, 1 1 1, 112, 113) connected to the second terminal of capacitor (120, 121) comprises at least one inductor (140) connected between the ionization electrode (100, 101, 102, 103) and the resistor (110, 111, 112, 113). 10. Plasmagenerator (1) enligt något av kraven 7 - 9, k ä n n e t e c k n a d a v att joniseringselektrodema (100, 101 , 102, 103) är fast anordnade till brännkammarämnet (30), varvidjoniseringselektrodema (100, 101, 102, 103) är i öppen kontakt mot brännkammarkanalen (3) och elektriskt anslutna till initieringskretsen (99).Plasma generator (1) according to one of Claims 7 to 9, characterized in that the ionization electrodes (100, 101, 102, 103) are fixedly arranged on the combustion chamber blank (30), the ionization electrodes (100, 101, 102, 103) being in the open. contact with the combustion chamber duct (3) and electrically connected to the initiation circuit (99). 11. Plasmagenerator ( 1) enligt något av kraven 7 - 10, k ä n n e t e c k n a d a v att joniseringselektrodema (100, 101, 102, 103) är fördelade med inbördes lika avstånd i brännkammarkanalens (3) axiella led.Plasma generator (1) according to one of Claims 7 to 10, characterized in that the ionization electrodes (100, 101, 102, 103) are distributed with equal distances in the axial direction of the combustion chamber duct (3). 12. Plasmagenerator (1) enligt något av kraven 7 - 11, k ä n n e t e c k n a d a v att joniseringselektrodema (100, 101, 102, 103) är fördelade med lika avstånd runt brännkanimarkanalens (3) centrumaxel (7).Plasma generator (1) according to one of Claims 7 to 11, characterized in that the ionization electrodes (100, 101, 102, 103) are distributed at equal distances around the central axis (7) of the combustion chamber channel (3). 13. Plasmagenerator (1) enligt något av kraven 7 - 12, k ä n n e t e c k n a d a v att joniseringselektrodema (100, 101, 102, 103) är fyra stycken.Plasma generator (1) according to one of Claims 7 to 12, characterized in that the ionization electrodes (100, 101, 102, 103) are four. 14. Plasmagenerator (1) enligt något av laaven 7 - 13, k ä n n e t e c k n a d a v att den på brärmkammarkanalens (3) bakre ände anordnade bakre elektroden (22) är elektriskt ansluten till den andra högspänningsgeneratom (5) och att den på brännkammarkanalens (3) främre ände är anordnade främre elektroden (21) är ansluten till jord (4), vilken bakre och främre elektroden är utförda i ett elektriskt ledande material, och att det i den främre elektroden (21) är anordnat ett gasutlopp (24) som mynnar ut mot drivladdningen (1 1).Plasma generator (1) according to one of Claims 7 to 13, characterized in that the rear electrode (22) arranged on the rear end of the chamber chamber (3) is electrically connected to the second high voltage generator (5) and that it is located on the chamber of the combustion chamber (3). front end is arranged front electrode (21) is connected to ground (4), which rear and front electrode are made of an electrically conductive material, and that in the front electrode (21) is arranged a gas outlet (24) which opens out against the propellant charge (1 1). 15. Plasmagenerator (1) enligt krav 14, k ä n n e t e c k n a d a v att gasutloppet (24) är en konvergent dysa.Plasma generator (1) according to claim 14, characterized in that the gas outlet (24) is a convergent nozzle. 16. Plasmagenerator (1) enligt krav 14, k ä n n e t e c k n a d a v att gasutloppet (24) är en divergent dysa.Plasma generator (1) according to claim 14, characterized in that the gas outlet (24) is a divergent nozzle. 17. Plasmagenerator (1) enligt krav 14, k ä n n e t e c k n a d a v att gasutloppet (24) är en konvergent-divergent dysa.Plasma generator (1) according to claim 14, characterized in that the gas outlet (24) is a convergent-divergent nozzle. 18. Plasmagenerator (1) enligt något av kraven 7 - 17, k ä n n e t e c k n a d a v att brännkammarämnet (30) är utfört i ett material som inte förbrukas vid initiering av plasmageneratom (1).Plasma generator (1) according to one of Claims 7 to 17, characterized in that the combustion chamber blank (30) is made of a material which is not consumed when the plasma generator is initiated (1). 19. Ammunitionsenhet (13) innefattande en granathylsa (10), en projektil (12), en drivladdning (11) och en tändanordning (l), k ä n n e t e c k n a d a V att tändanordningen (1) utgörs av en plasmagenerator (1) enligt något av kraven 7-18.Ammunition unit (13) comprising a grenade sleeve (10), a projectile (12), a propellant charge (11) and an igniter (1), characterized in that the igniter (1) is constituted by a plasma generator (1) according to any one of claims 7-18.
SE1130128A 2011-12-29 2011-12-29 Repeatable plasma generator and method therefore SE536256C2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1130128A SE536256C2 (en) 2011-12-29 2011-12-29 Repeatable plasma generator and method therefore
US14/368,925 US9551547B2 (en) 2011-12-29 2012-12-17 Repeatable plasma generator and method for the same
PCT/SE2012/000206 WO2013100835A1 (en) 2011-12-29 2012-12-17 Repeatable plasma generator and method for the same
EP12862246.1A EP2798302B1 (en) 2011-12-29 2012-12-17 Repeatable plasma generator and method for the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1130128A SE536256C2 (en) 2011-12-29 2011-12-29 Repeatable plasma generator and method therefore

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1130128A1 true SE1130128A1 (en) 2013-06-30
SE536256C2 SE536256C2 (en) 2013-07-23

Family

ID=48698112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1130128A SE536256C2 (en) 2011-12-29 2011-12-29 Repeatable plasma generator and method therefore

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9551547B2 (en)
EP (1) EP2798302B1 (en)
SE (1) SE536256C2 (en)
WO (1) WO2013100835A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE1930411A1 (en) * 2019-12-20 2021-06-21 Bae Systems Bofors Ab Repeatable plasma lighter

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110198589A (en) * 2019-06-26 2019-09-03 中国人民解放军陆军装甲兵学院 A kind of method of plasma Conduce Disciplinarian experimental test under high pressure conditions

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5444208A (en) * 1993-03-29 1995-08-22 Fmc Corporation Multiple source plasma generation and injection device
JPH07296993A (en) 1994-04-26 1995-11-10 Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd Plasma generating device
US5945623A (en) * 1994-10-26 1999-08-31 General Dynamics Armament Systems, Inc. Hybrid electrothermal gun with soft material for inhibiting unwanted plasma flow and gaps for establishing transverse plasma discharge
DE19617895C2 (en) 1996-05-04 1998-02-26 Rheinmetall Ind Ag Plasma injection device
FR2807611B1 (en) * 2000-04-11 2002-11-29 Giat Ind Sa PLASMA TORCH COMPRISING ELECTRODES SEPARATED BY A GAP AND IGNITOR INCORPORATING SUCH A TORCH
FR2807610B1 (en) * 2000-04-11 2002-10-11 Giat Ind Sa PLASMA TORCH INCORPORATING A REACTIVE PRIMING FUSE AND IGNITION TUBE INCLUDING SUCH A TORCH
US6805055B1 (en) 2003-06-25 2004-10-19 Gamma Recherches & Technologies Patent Sa Plasma firing mechanism and method for firing ammunition
SE533831C2 (en) * 2005-03-15 2011-02-01 Bae Systems Bofors Ab Plasma lighters for an electrochemical-chemical (ETK) cannon, bullet gun or other firearm weapon of similar type
SE532628C2 (en) 2008-04-01 2010-03-09 Bae Systems Bofors Ab Plasma generator comprising sacrificial material and method of forming plasma as well as ammunition shot including such plasma generator
SE535992C2 (en) * 2010-12-15 2013-03-19 Bae Systems Bofors Ab Repeatable plasma generator and method therefore

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE1930411A1 (en) * 2019-12-20 2021-06-21 Bae Systems Bofors Ab Repeatable plasma lighter
WO2021126039A1 (en) * 2019-12-20 2021-06-24 Bae Systems Bofors Ab Repeatable plasma generator
SE544051C2 (en) * 2019-12-20 2021-11-23 Bae Systems Bofors Ab Plasma generator as well as ammunition unit and launching device containing said plasma generator

Also Published As

Publication number Publication date
EP2798302A1 (en) 2014-11-05
US20140352564A1 (en) 2014-12-04
SE536256C2 (en) 2013-07-23
EP2798302B1 (en) 2018-07-18
US9551547B2 (en) 2017-01-24
EP2798302A4 (en) 2015-09-02
WO2013100835A1 (en) 2013-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0338458B1 (en) Combustion augmented plasma gun
US4715261A (en) Cartridge containing plasma source for accelerating a projectile
US6769241B2 (en) Description of methods to increase propellant throughput in a micro pulsed plasma thruster
US6237494B1 (en) Ignition component for a pyrotechnic composition or propellant charge
US6332403B1 (en) Ammunition cartridge with electrically ignited propellant charge
US4907487A (en) Apparatus for and method of accelerating a projectile through a capillary passage and projectile therefor
KR20010098795A (en) Cartridge having an electrothermal ignition device
US5945623A (en) Hybrid electrothermal gun with soft material for inhibiting unwanted plasma flow and gaps for establishing transverse plasma discharge
SE532548C2 (en) Plasma generator for electrothermal chemical weapons system comprising ceramic, method of attaching ceramic to plasma generator and ammunition shot including such plasma generator
SE1130128A1 (en) Repeatable plasma generator and method therefore
US9546857B2 (en) Hybrid primer
US6332402B1 (en) Ammunition cartridge with electric propellant ignition
US6745697B2 (en) Cartridge
SE1001194A1 (en) Repeatable plasma generator and method therefore
SE1930411A1 (en) Repeatable plasma lighter
US7059249B2 (en) Transverse plasma injector ignitor
SE535590C2 (en) Repetitive plasma generator and firearm weapons including such plasma generator
SE532627C2 (en) Plasma generator for electrothermal chemical weapons system including improved connectors and method for preventing electrical generator contact from breaking
RU2166181C2 (en) Device for ignition of fuel
KR19980703195A (en) Electrothermal chemical cartridge
TECHNITCAT High gas pressure for long periods allows a high muzzle velocity to be achieved. High muzzle velocity of the
Weise et al. ETC plasma ignition for modular artillery charges
BG62416B1 (en) Quick firing round